La Composizione di un calcolatore, al di là dei circuiti in esso contenuto, non è eccessivamente complessa, e anzi si può dire che i componenti principali di un elaboratore sono :
- LA CPU (Unità Centrale di Elaborazione);
- LA Memoria;
- Unità di INPUT/OUTPUT.
La CPU è il cervello della macchina, quella parte cioè che ha una importanza vitale per l'elaboratore.
In essa transitano i dati che vengono elaboratori ed essa stessa che cura i risultati dei calcoli.
Sceglie tra le operazioni da compiere e ne stabilisce le priorità.
Non a casa abbiamo detto che il cervello della macchina.
Come il nostro cervello governa e comanda ogni nostra azione, così la CPU organizza le varie fasi del lavoro, e delle operazioni da copiare.
Come il nostro cervello è in grado di inviare ordini ale nostre braccia, alle gambe, alla bocca a tutti gli organi sensoriali, ma contemporaneamente è in grado di riceverne da questi organi degli impulsi di risposta ad avvenimenti esterni (una senzazione di sollecito, un'improvviso malore, una emozione per qualcos a cui assistiamo), cosi la CPU è in grado di inviare, ma anche di ricevere impulsi (elettrici), da e veerso le Unità ad esso collegate (unità periferiche).
Tutto quello che l'elaboratore è in grado di fare è governato dalla CPU.
All'interno della CPU si possono distinguere l'ALU e ULA (Unità logica aritmetica) che è quella parte della CPU che si occupa dello svolgimento delle operazioni aritmetiche e logiche e l'Organo di governo (Unità di Controllo) che controlla tutte le operazioni, stabilische quale eseguire, ne regole la sequenza e ne stabilisce la priorità.
Anche in questo caso , non è difficile paraganare U.C.
(CPU = Unità Centrale) al nostro cervello, come , infatti, in nostro cervello raccoglie tutti gli impulsi che gli vengono inviati in fasi diverse (cosi gli impulsi derivati, da quelli generati da un ragionamento logico, o da un improvviso dolore), nella stessa memoria, le operazioni che l'U.C. deve compiere vengono suddivise ed inviate circuiti diversi a seconda del tipo e dell'importanza.
lunedì 27 ottobre 2014
domenica 26 ottobre 2014
L'evoluzione dei calcolatori
Dall'abaco alla calcolatrice.
Le origini del calcolatore sono senza dubbio antichissime; la più antica macchina di calcolo che si conosa è da ritenersi l'abaco, che in maniera semplice, ma allo stesso tempo ingegnosa, permetteva di riuscire a risolvere piccolo calcolo, in tempi relativamente ridotti.
Ovviamente l'abaco da solo non è servito e non può servire a risolvere i problemi sempre crescenti che si pongono giornalmente all'uomo, e che l'uomo stesso, nel suo desiderio di evoluzione, si pone.
Altri strumenti di calcolo, hanno seguito l'abaco via via sempre più complessi, e sempre più grossi.
Dalle prime macchine per addizionare a quelle che riuscivano ad eseguire le 4 operazioni (la macchina di Gotrfried Leibnitz).
Verso la prima metà del secolo scorso, si ha la comparsa della prima macchina a scheda perforata (quella di Joseph Jacquard), che viene presto migliorata da Charles Babbage, per arrivare alla prima macchina <<analitica>> Era la prima macchina che ad usare i dati di un calcolo per eseguirne altri o per eseguire calcoli repetitivi, era in grado di eseguire le istruzioni del programma assegnatole in ordine diverso da quello dell'inserimento.
Le schede perforate a si diffusero presto, per migliorarsi sempre, man mano che l'uomo raggiungeva nuovi traguardi nel progresso tecnico-scientifico.
L'elettricità ha dato da questo punto di vista, un aiuto considerevole allo sviluppo dei calcolatori, e di tutte le macchine che da esse hanno avuto origine.
Nuovi calcolatori più grandi ma più veloci, riuscivano a risolvere sempre più velocemente i problemi che man mano venivano loro sottoposti.
I tempi di calcolo vengono cosi ridotti a pochi secondi prima (1944 - CALCOLATORE MARK I + VARD UNIVERSITY), ed ad alcuni decimi di secondo poi (1947 - CALCOLATORE MARK II).
Non siamo ancora alle velocità raggiunte oggi, dai moderni calcolatori, ma i primi passi sono già stati fatti.
Più ci avviciniamo ai giorni nostri e più rapidi e rivoluzionati sono i cambiamenti. La valvola diede cosi un nuovo contributo al progresso scientifico, e i tempi di calcolo si ridussero a pochi millessimi di secondo (CALCOLATORE DIGITALR DELLE UNIVERSITA DI PENSIVANIA - 1946).
Questo calcolatore (la sigla esatta è ENIAC) era programmato modificando alcuni collegamenti interni e variando la posizione di alcuni interruttori, richiedeva quindi molto tempo.
Nello stesso periodo nasce l'idea di cominciare a lavorare non più sulle quantità più piccole dell'informazione (IL BIT) una alla volta (trasferimento seriale), ma a gruppi (trasferimento parallelo), come dire che invece di passare da una persona alla volta, si permette l'accesso di un gruppo di persone contemporaneamente.
Cosi evidentemete una stanza affollata, si svuolta più rapidamente. L'evoluzione dell'industria elettronica, ha permesso, inoltre la creazione di una memoria (inizialmente piccola), all'interno del calcolatore, cosi da permettere di registrare le informazioni necessarie al corretto e veloce utilizzo di un programma.
Nascono le generazioni degli elaboratori:
Caratteristica della 3° generazione, è l'uso dei circuiti integrati, che in pochi centimetri racchiudevano le capacità e la possibilità di migliaia di transitors.
Il risultato, è evidente, è una maggiore possibilità di calcolo, ed, a, parità di possibilità, un ridottissimo ingombro rispetto agli elaboratori della 2° generazione.
Tra la 3° e la 4° generazione la differenza è più sottile e meno chiara. E' probabilmente da far coincidere con la nascita dei mocroprocessori.
Il microprocessore è una intera Unità Centrale racchiusa all'interno di un circuito integrato. Una unità centrale per intenderci è l'insieme di tutti i circuiti necessari all'elaborazione per eseguire calcoli, raccogliere dati, elaborare, eseguire cioè tutti o quasi le funzioni di cui è capace.
Il primo processore fu una (CPU) (UNITA' CENTRALE) di 4 bit, ossia il numero di bit che riusciva ad elaborare contemporaneamente era 4. In pratica a partità di funzioni, iù bit forniscono maggore potenza.
In commercio esistono oggi processori ad 8 e a 16 bit, e sono allo studio quelli a 16 e a 32 bit, queste evoluzioni tecniche oltre a ridurre il volume e le dimensioni di circuiti ne diminuiscono notevolmente il costo, aumentandone la convenienza. Cresce a parità di dimensioni la potenza e la velocità di calcolo.
Le origini del calcolatore sono senza dubbio antichissime; la più antica macchina di calcolo che si conosa è da ritenersi l'abaco, che in maniera semplice, ma allo stesso tempo ingegnosa, permetteva di riuscire a risolvere piccolo calcolo, in tempi relativamente ridotti.
Ovviamente l'abaco da solo non è servito e non può servire a risolvere i problemi sempre crescenti che si pongono giornalmente all'uomo, e che l'uomo stesso, nel suo desiderio di evoluzione, si pone.
Altri strumenti di calcolo, hanno seguito l'abaco via via sempre più complessi, e sempre più grossi.
Dalle prime macchine per addizionare a quelle che riuscivano ad eseguire le 4 operazioni (la macchina di Gotrfried Leibnitz).
Verso la prima metà del secolo scorso, si ha la comparsa della prima macchina a scheda perforata (quella di Joseph Jacquard), che viene presto migliorata da Charles Babbage, per arrivare alla prima macchina <<analitica>> Era la prima macchina che ad usare i dati di un calcolo per eseguirne altri o per eseguire calcoli repetitivi, era in grado di eseguire le istruzioni del programma assegnatole in ordine diverso da quello dell'inserimento.
Le schede perforate a si diffusero presto, per migliorarsi sempre, man mano che l'uomo raggiungeva nuovi traguardi nel progresso tecnico-scientifico.
L'elettricità ha dato da questo punto di vista, un aiuto considerevole allo sviluppo dei calcolatori, e di tutte le macchine che da esse hanno avuto origine.
Nuovi calcolatori più grandi ma più veloci, riuscivano a risolvere sempre più velocemente i problemi che man mano venivano loro sottoposti.
I tempi di calcolo vengono cosi ridotti a pochi secondi prima (1944 - CALCOLATORE MARK I + VARD UNIVERSITY), ed ad alcuni decimi di secondo poi (1947 - CALCOLATORE MARK II).
Non siamo ancora alle velocità raggiunte oggi, dai moderni calcolatori, ma i primi passi sono già stati fatti.
Più ci avviciniamo ai giorni nostri e più rapidi e rivoluzionati sono i cambiamenti. La valvola diede cosi un nuovo contributo al progresso scientifico, e i tempi di calcolo si ridussero a pochi millessimi di secondo (CALCOLATORE DIGITALR DELLE UNIVERSITA DI PENSIVANIA - 1946).
Questo calcolatore (la sigla esatta è ENIAC) era programmato modificando alcuni collegamenti interni e variando la posizione di alcuni interruttori, richiedeva quindi molto tempo.
Nello stesso periodo nasce l'idea di cominciare a lavorare non più sulle quantità più piccole dell'informazione (IL BIT) una alla volta (trasferimento seriale), ma a gruppi (trasferimento parallelo), come dire che invece di passare da una persona alla volta, si permette l'accesso di un gruppo di persone contemporaneamente.
Cosi evidentemete una stanza affollata, si svuolta più rapidamente. L'evoluzione dell'industria elettronica, ha permesso, inoltre la creazione di una memoria (inizialmente piccola), all'interno del calcolatore, cosi da permettere di registrare le informazioni necessarie al corretto e veloce utilizzo di un programma.
Nascono le generazioni degli elaboratori:
- è quella identificata con l'utilizzo delle valvole ed ha come suo primo rappresentante l'UNIVAC (1951) aveva una ridotta memoria ed una ridotta velocità di calcolo (qualche millesecondo). La seconda generazione è individuale con la nascita del transistor (1959). Più piccolo delle valvole, i transistor sono anche più affidabili, economici e volti a consumare meo energia, sviluppando anche meno calore. Si riducono cosi le dimensioni degli elaboratori ed aumentano la loro memoria, la velocità di elaborazione, e la loro economità.
- L'unico problema creato dalla seconda generazione, era l'impossibilità di adoperare i programmi dei piccoli, elaboratori su quelli grandi, nasce cosi l'esigenza di creare delle famiglie di calcolatori, e contemporaneamente nasce la terza generazione (1966).
Caratteristica della 3° generazione, è l'uso dei circuiti integrati, che in pochi centimetri racchiudevano le capacità e la possibilità di migliaia di transitors.
Il risultato, è evidente, è una maggiore possibilità di calcolo, ed, a, parità di possibilità, un ridottissimo ingombro rispetto agli elaboratori della 2° generazione.
Tra la 3° e la 4° generazione la differenza è più sottile e meno chiara. E' probabilmente da far coincidere con la nascita dei mocroprocessori.
Il microprocessore è una intera Unità Centrale racchiusa all'interno di un circuito integrato. Una unità centrale per intenderci è l'insieme di tutti i circuiti necessari all'elaborazione per eseguire calcoli, raccogliere dati, elaborare, eseguire cioè tutti o quasi le funzioni di cui è capace.
Il primo processore fu una (CPU) (UNITA' CENTRALE) di 4 bit, ossia il numero di bit che riusciva ad elaborare contemporaneamente era 4. In pratica a partità di funzioni, iù bit forniscono maggore potenza.
In commercio esistono oggi processori ad 8 e a 16 bit, e sono allo studio quelli a 16 e a 32 bit, queste evoluzioni tecniche oltre a ridurre il volume e le dimensioni di circuiti ne diminuiscono notevolmente il costo, aumentandone la convenienza. Cresce a parità di dimensioni la potenza e la velocità di calcolo.
sabato 25 ottobre 2014
Elaborazione automatica dei dati
L'uomo nella sua forsennata corsa al progresso e al miglioramento ha incontrato numerevoli ostali, creati principalmente dal fatto che, il suo cervello pur riuscendo al di là del pensabile, non è in grado di assimilare quantità di dati in breve tempo non può quindi separarli, eliminare quelli inutili, ne scegliere tra di essi.
L'informatica nasce a questo scopo, per permettere all'uomo di controllare e archiviare in tempi ridottissimi quantità enormi di dati, potendo nello stesso lavorare su di esse.
Nel termine infomatica sono racchiuse le parole informazione (che quella che l'uomo intende conservare) e automatia (che indica automatismo, velocità di elaborazione dei dati).
L'elaborazione automatica dei dati, è quindi la possibilità di operare materialmente, anche su enormi quantità di informazioni, potendo tramite un processo stabilito, automatico e veloce, portare modifiche più o meno sensibili ad esse.
Se un bibliotecario dovesse cercare tra 10.000 libri, un testo specifico senza conoscerne la posizione, dovrebbe pensare alcune ore, se non addirittura alcuni giorni, nella ricerca disperata del volume, con gravi danni per il fisico e per il sistema nervoso, e se i libri fossero 100.000 sicuramente proverebbe a cambiare lavoro.
Se però avesse prudentemente annotato su apposita sche oltre al titolo, all'autore e alla posizione, tutte le informazioni più o meno utili sul libro, potrebbe in un tempo sensibilmente ridotto trovare la scheda e quindi la posizione del libro cercato.
E se avesse avuto abbastanza l'avvedutezza di sistemare per argomento o per autore o semplicemente alfabeticamente la scheda, potrebbe risolvere con un pò di fortuna il problema in alcuni minuti.
Se il bibliotecario fosse stato fornito da madre natura di una memoria sufficiente avrebbe forse potuto ricordare a memoria la posizione e il titolo di ogni libro, ma avrebbe senz'altro avuto una testa grande quanto una mongolfiera.
Bisogna cercare quindi una via di mezzo tra l'ingombrante schedarioe l'enestica <<capoccia>>.
L'elaborazione sembra avere risolto questo problema: infatti, è in grado di memorizzare tutti i libri di questa biblioteca, grande poco più di un televisore, velocissimo nella ricerca, risolve il problema non solo del biblioteario, ma di chiunque abbia necessità di operare quantità stragrandi di dati.
L'informatica nasce a questo scopo, per permettere all'uomo di controllare e archiviare in tempi ridottissimi quantità enormi di dati, potendo nello stesso lavorare su di esse.
Nel termine infomatica sono racchiuse le parole informazione (che quella che l'uomo intende conservare) e automatia (che indica automatismo, velocità di elaborazione dei dati).
L'elaborazione automatica dei dati, è quindi la possibilità di operare materialmente, anche su enormi quantità di informazioni, potendo tramite un processo stabilito, automatico e veloce, portare modifiche più o meno sensibili ad esse.
Se un bibliotecario dovesse cercare tra 10.000 libri, un testo specifico senza conoscerne la posizione, dovrebbe pensare alcune ore, se non addirittura alcuni giorni, nella ricerca disperata del volume, con gravi danni per il fisico e per il sistema nervoso, e se i libri fossero 100.000 sicuramente proverebbe a cambiare lavoro.
Se però avesse prudentemente annotato su apposita sche oltre al titolo, all'autore e alla posizione, tutte le informazioni più o meno utili sul libro, potrebbe in un tempo sensibilmente ridotto trovare la scheda e quindi la posizione del libro cercato.
E se avesse avuto abbastanza l'avvedutezza di sistemare per argomento o per autore o semplicemente alfabeticamente la scheda, potrebbe risolvere con un pò di fortuna il problema in alcuni minuti.
Se il bibliotecario fosse stato fornito da madre natura di una memoria sufficiente avrebbe forse potuto ricordare a memoria la posizione e il titolo di ogni libro, ma avrebbe senz'altro avuto una testa grande quanto una mongolfiera.
Bisogna cercare quindi una via di mezzo tra l'ingombrante schedarioe l'enestica <<capoccia>>.
L'elaborazione sembra avere risolto questo problema: infatti, è in grado di memorizzare tutti i libri di questa biblioteca, grande poco più di un televisore, velocissimo nella ricerca, risolve il problema non solo del biblioteario, ma di chiunque abbia necessità di operare quantità stragrandi di dati.
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